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「勝興火車站」坐落於苗栗縣三義鄉三叉段，是臺灣縱貫鐵路舊山線鐵道－三義到豐原路段之間的車站。「勝興火車站」前身是「十六份信號場」，於明治四十一年（1908年）設立於十六份聚落。
臺灣縱貫鐵路舊山線鐵道－三義到豐原路段是地形最崎嶇的一段，山丘、河流阻隔，工程艱鉅，進度緩慢。自明治三十六年（1903年）起，興建至明治四十一年（1908年）才完工通車，同時使得臺灣縱貫鐵路全線通車。「勝興火車站」所坐落的十六份聚落，早年山區盛產樟木，先民曾在當地設置16座蒸餾樟腦的爐灶，因此而得名。「勝興火車站」前身為「十六份信號場」，便是「號誌站」，主要辦理上下列車交會運轉業務。
「勝興火車站」車站建築主體興建於大正元年（1912年）3月31日，為一層樓木造兩坡水屋頂建築，為「十六份信號場」主要建築物。昭和五年（1930年）因為山產運輸需要，改設為「十六份停車場」，開辦客貨運業務。當時貨運業務繁忙，遠在大湖地區出產之木炭、香茅油、水果等，皆由本站運出。昭和十年（1935年）中部大地震，「十六份停車場」到臺中間的鐵路橋樑、隧道受損嚴重，因而停駛整修3年，直到昭和十三年（1938年）才恢復通車。
戰後，「十六份停車場」改稱「十六份驛」，附近改設勝興村。民國四十七年（1958年）改名為「勝興火車站」，並沿用至今。之後，因為臺灣經濟產業結構改變，加上公路交通發達，「勝興火車站」貨運業萎縮。民國七十二年（1983年）停辦貨運，專辦客運。民國八十七年（1998年）9月23日臺灣縱貫鐵路新山線鐵道完工通車，列車改線，舊山線鐵路、「勝興火車站」功成身退，從此走入歷史。
「勝興火車站」曾於民國六十三年（1974年）擴建運轉室、民國八十三年（1996年）全面整修，其主體結構、格局、材料，均維持原貌、原材料；加上「勝興火車站」的海拔高度、建築歷史與臺灣鐵道歷史文化上，均占有重要地位。